JP2005133239A

JP2005133239A - 抄紙機の原料・灰分歩留り向上方法

Info

Publication number: JP2005133239A
Application number: JP2003370122A
Authority: JP
Inventors: Daisuke Kobayashi; 大輔小林
Original assignee: Daio Paper Corp
Current assignee: Daio Paper Corp
Priority date: 2003-10-30
Filing date: 2003-10-30
Publication date: 2005-05-26

Abstract

【課題】薬品コストの低廉化を図りながら効果的に原料・灰分歩留りを向上できる抄紙機の原料・灰分歩留り向上方法を提供する。
【解決手段】原料に対して凝集剤とともに、窒素含量が０．３０〜０．３６で、粘度が１．５％、５０℃の条件下で４００〜６００ｃｐｓの高歩留カチオン化澱粉を添加し、高歩留カチオン化澱粉の凝結効果で効果的に原料・灰分の歩留りを向上させるようにした。【選択図】図１

Description

本発明は、抄紙機における原料・灰分歩留り向上方法に関するものである。

抄紙機において、操業中のワイヤーパートでの原料及び灰分の歩留りは、微細繊維とアニオントラッシュ、灰分をフロック化させて紙中に原料繊維分とともに歩留らせることで向上することができ、従来は歩留りの向上を図るためカチオンポリマー凝結剤や凝集剤が原料に添加されている。

また、紙力増強剤としてカチオン化澱粉が添加されている。このカチオン化澱粉としては、タピオカ澱粉から成るもの（例えば、イメリス・ミネラルズ社製の「キャスターチＭ」など）などが知られている。このカチオン化澱粉の窒素含量（置換度）は０．２４〜０．２８で、分子量及び分子構造に起因する粘度は、１．５％、５０℃の条件下で１０〜５０ｃｐｓ程度である。

ところが、カチオンポリマー凝結剤や凝集剤を添加するだけでは、抄紙機の抄造速度が速くなるにつれて添加量増加による歩留り向上に限界が表れてきており、薬品コストが高くなる一方で歩留り向上効果が十分に得られないという問題があった。

本発明は、上記従来の問題点に鑑み、薬品コストの低廉化を図りながら効果的に原料・灰分歩留りを向上できる抄紙機の原料・灰分歩留り向上方法を提供することを課題とする。

本発明の抄紙機の原料・灰分歩留り向上方法は、原料に対して凝集剤とともに、窒素含量が０．３０〜０．３６で、粘度が１．５％、５０℃の条件下で４００〜６００ｃｐｓの高歩留カチオン化澱粉を添加するものである。

この構成によると、高歩留カチオン化澱粉は、その窒素含量、すなわち置換度（カチオン化度に対応する）が、一般的なカチオン化澱粉の０．２４〜０．２８に対して０．３０〜０．３６と高く、またその粘度も一般的なカチオン化澱粉の１０〜５０ｃｐｓに対して４００〜６００ｃｐｓと格段に高いことから分子量が大きくかつ分子鎖の構造が複雑であるため、高い凝結効果を有しており、この高歩留カチオン化澱粉の凝結効果で微細繊維とアニオントラッシュ及び灰分を効果的に凝結させてフロック形成を推進させ、別途に適量添加されるカチオンポリマー凝結剤の働きを助けてその効果を最大限に引き出すことができ、原料・灰分の歩留りを向上させることができる。また、高歩留カチオン化澱粉の添加によりカチオンポリマーの添加領域も広げることができる。その結果、系内の排出粕を低減できるとともに系内の汚れを抑制することができる。

また、高歩留カチオン化澱粉は、マシンチェスト以後、凝集剤添加工程の前に添加することで高歩留カチオン化澱粉の凝結作用を効果的に活かすことができて、一層原料・灰分の歩留りを向上させることができる。添加場所をマシンチェスト近傍にすると原料との混合がより均一化し、凝集剤添加場所の近傍にすると歩留り効果がより向上するので、その特長を勘案して１又は複数の適当な場所で添加するのが好適である。

本発明によれば、原料に対して凝集剤とともに高歩留カチオン化澱粉を添加することで、高歩留カチオン化澱粉の凝結効果で効果的に微細繊維とアニオントラッシュ及び灰分を凝結させてフロック形成を推進し、別途に適量添加されるカチオンポリマー凝結剤の働きを助け、その効果を最大限に引き出すことができ、原料・灰分の歩留りを向上させることができる。

以下、本発明の抄紙機の原料・灰分歩留り向上方法の一実施形態について、図１を参照して詳細に説明する。

図１において、配合チェスト１で所定のパルプ材料や填料を用いて原料を調整する。填料の配合量は、本実施形態では歩留りが向上するため、１〜８％程度低減することができる。例えば、炭酸カルシウムとタルクを添加する例では、従来に比して炭酸カルシウムを１〜３％、タルクを５〜８％低減できる。こうして配合した原料がマシンチェスト２に供給されるとともに、このマシンチェスト２内の原料に対して高歩留りカチオン化澱粉３が添加される。高歩留りカチオン化澱粉３の添加量は紙力低下を防止するため従来とほぼ同量添加している。高歩留りカチオン化澱粉３が添加された原料はマシンチェスト２から種箱４に供給され、ファンポンプ５ａ、クリーナー６、ファンポンプ５ｂ、スクリーン７を介してストックインレット８に供給され、ストックインレット８にて抄紙機１１のワイヤ１２上にその幅方向に均等に供給される。

ストックインレット８に供給される原料に対して、スクリーン７の手前でカチオンポリマーから成る凝結剤９が添加される。なお、凝結剤９はスクリーン７の後工程で添加しても良い。この凝結剤９の添加量は、従来に比して１５〜２０％程度低減することができる。また、スクリーン７とストックインレット８の間で凝集剤１０が添加される。この凝集剤１０の添加量も、高歩留りカチオン化澱粉３を添加することで、２５〜３０％と大幅に低減できる。

なお、高歩留カチオン化澱粉３の添加場所は、マシンチェスト２以後、凝集剤１０の添加場所以前とすることで、高歩留カチオン化澱粉３の凝結作用を効果的に活かすことができて、原料・灰分の歩留りを向上させることができる。詳しくは、添加場所をマシンチェスト２又はその近傍とすると原料との混合がより均一化するが歩留り効果が若干低下し、逆に凝集剤１０の添加場所の近傍にすると歩留り効果はより向上するが十分に混合されずに原料に対する効果が不均一になる恐れがあるので、その特長を勘案して１又は複数の適当な場所で添加するのが好適である。例えば、図１に破線で示すように、種箱４とファンポンプ５ａの間で添加したり、マシンチェスト２とファンポンプ５ａの手前の両方で添加するのが好適である。

高歩留りカチオン化澱粉３は、窒素含量（置換度）が０．３０〜０．３６で、分子量及び分子鎖の構造に関係する粘度が、１．５％、５０℃の条件下で４００〜６００ｃｐｓのものが用いられる。具体例としては、日本エヌエスシー株式会社製の「ＭｉｃｒｏＣＡＴ（マイクロキャット）３３０」が好適に適用される。

カチオンポリマー凝結剤９としては、ＰＡＭ（ポリマーアクリルアミド）、ＰＤＡＤＭＡＣ（ポリダドマック）、ｐＡｍ（ポリアミン）、ＰＥＩ（ポリエチレンイミン）などが好適に用いられる。

また、凝集剤１０としては、アニオン性官能基としてカルボキシル基をポリアクリルアミドに導入したものが一般的に用いられ、スルホン基を導入したものも好適に用いられ、さらにアニオン性アクリルアマイドやアニオン変性澱粉も用いられる。

また、凝集剤１０として、カチオン性ポリアミン樹脂、カチオン性ポリアミンポリアミド樹脂、カチオン性ポリアクリルアマイド、カチオン変性澱粉、スチレンアクリル樹脂などのカチオン系凝集剤が用いられることもある。

以上のように高歩留りカチオン化澱粉３を添加することにより、高歩留カチオン化澱粉３の凝結効果で効果的に微細繊維とアニオントラッシュ及び灰分を凝結させてフロック形成を推進し、カチオンポリマー凝結剤９の働きを助けてその効果を最大限に引き出すことができるので、凝結剤９及び凝集剤１０の添加量を低減しつつ、灰分歩留りを約３〜５％、トータル歩留りを約２％向上することができる。従って、従来のカチオン化澱粉に比して高歩留りカチオン化澱粉３は３０〜３５％程度コスト高となっても、凝結剤や凝集剤や填料の添加量を低減できることにより、総合的に薬品コストの低廉化を図りながら効果的に原料・灰分歩留りを向上できる。

次に、本発明の一実施例と従来例を比較して説明する。填料として炭酸カルシウムとタルクを含有する代表品種（Ａ３ＢＰ）の抄造に際して、従来例としてカチオン化澱粉と凝結剤と凝集剤を添加して抄造するとともに、その後カチオン化澱粉を高歩留カチオン化澱粉に切り換え、その前後の原料歩留り、灰分歩留り、マシン前凝結剤、凝集剤の添加量の変化を確認した。図２（ａ）に原料歩留り、灰分歩留りの変化を、図２（ｂ）各マシン前凝結剤、凝集剤の添加量の変化を示す。なお、図２（ｂ）において、変更前後で階段状に変化している直線は、変更前後における凝結剤と凝集剤の添加量の平均値を示す。

その集計結果によれば、原料歩留りは従来６６．８％であったものが、切り換え後は６９．１％となって２．３％向上し、また灰分歩留りは従来３２．５％であったものが、切り換え後は３９．２％となって６．７％向上した。また、この灰分歩留りの向上の結果、炭酸カルシウムの添加量を２．０％、タルクの添加量を６．０％低減でき、新規填料の添加量は総合的に４．０％程度低減できる。また、凝結剤や凝集剤の添加量についても、凝結剤は１９％、凝集剤を２８％低減した。

その結果、使用するカチオン化澱粉の切り換えによる単価の高騰は３４％程度であるが、凝結剤や凝集剤の添加量の低減、及び填料の低減によって、トータルには３〜４％程度のコスト低減を実現された。また、歩留り向上により白水系がクリアになって、安定操業にも効果的であった。

本発明の抄紙機の原料・灰分歩留り向上方法は、高歩留カチオン化澱粉の凝結効果で効果的に原料・灰分の歩留りを向上させることができ、全ての抄紙機及び抄造品種のリテンションシステム制御に有用である。

本発明の一実施形態における抄紙機の原料供給部の概略構成図である。抄造時の高歩留カチオン化澱粉の適用前後における原料と灰分の歩留りと薬品添加量の変化を示すグラフである。

符号の説明

１配合チェスト
２マシンチェスト
３高歩留カチオン化澱粉
９凝結剤
１０凝集剤
１１抄紙機

Claims

原料に対して凝集剤とともに、窒素含量が０．３０〜０．３６で、粘度が１．５％、５０℃の条件下で４００〜６００ｃｐｓの高歩留カチオン化澱粉を添加することを特徴とする抄紙機の原料・灰分歩留り向上方法。
高歩留カチオン化澱粉は、マシンチェスト以後、凝集剤添加工程の前に添加することを特徴とする請求項１記載の抄紙機の原料・灰分歩留り向上方法。